Question

某研究小組為測(cè)定某軟錳礦中MnO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，查閱資料獲得如下信息：KMnO4、MnO2在酸性條件下均能將草酸鈉（Na2C2O4）氧化，反應(yīng)過程表示為：

2MnO4－＋5C2O42－＋16H＋＝2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O，MnO2＋C2O42－＋4H＋＝Mn2＋＋2CO2↑＋2H2O

小組成員采用滴定的方法測(cè)定軟錳礦中MnO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下：準(zhǔn)確稱取2.20g軟錳礦樣品，加入2.68g草酸鈉固體，再加入足量的稀硫酸并加熱（雜質(zhì)不參加反應(yīng)），充分反應(yīng)之后冷卻、濾去雜質(zhì)，將所得溶液轉(zhuǎn)移到100mL容量瓶中并定容；從中分別取出20.00mL待測(cè)液置于錐形瓶中，再用0.0200mol·L－1KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定，記錄最終讀數(shù)。數(shù)據(jù)如下：

測(cè)定次序	第一次	第二次	第三次	第四次
初始讀數(shù)（mL）	0.40	0.10	0.90	0.00
最終讀數(shù)（mL）	25.05	20.10	21.00	19.90

試回答下列問題：

（1）0.0200mol·L－1KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液應(yīng)置于 （選填“酸式”或“堿式”）滴定管中；滴定終點(diǎn)如何判斷 。

（2）你能否幫助該研究小組求得軟錳礦中MnO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù) （選填“能”或“否”）。若回答“能”，請(qǐng)給出計(jì)算結(jié)果 （保留小數(shù)點(diǎn)后兩位）；若回答“否”，試說明原因 。

（3）若在實(shí)驗(yàn)過程中存在下列操作，其中會(huì)使所測(cè)MnO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏小的是 。

A．溶液轉(zhuǎn)移至容量瓶中，未將燒杯、玻棒洗滌

B．滴定前尖嘴部分有一氣泡，滴定終點(diǎn)時(shí)消失

C．定容時(shí)，俯視刻度線

D．滴定前仰視讀數(shù)，滴定后俯視讀數(shù)

E．錐形瓶水洗之后未用待測(cè)液潤(rùn)洗

 

Answer 1

1）酸式 當(dāng)看到加入1滴KMnO4溶液，錐形瓶中溶液立即變成紫紅色，且半分鐘內(nèi)不褪色，即達(dá)到滴定終點(diǎn) （2）能 59.32% （3）BC

【解析】

試題解析：（1）高錳酸鉀溶液具有強(qiáng)氧化性，應(yīng)裝在酸式滴定管中；草酸與酸性高錳酸鉀發(fā)生氧化還原反應(yīng)，當(dāng)?shù)味ǖ浇K點(diǎn)時(shí)，二者恰好完全反應(yīng)，再滴入一滴KMnO4溶液變成紫色（或紅色）且半分鐘不褪色，可說明達(dá)到滴定終點(diǎn)，故答案為：當(dāng)看到滴入一滴KMnO4溶液，錐形瓶中溶液立即變成紫色，且半分鐘不褪色，即達(dá)到滴定終點(diǎn)；（2）四次滴定所消耗溶液的體積分別為24.65ml、20.00ml、20.10ml、19.90ml，第一個(gè)數(shù)據(jù)不合理，舍去，后三次所消耗溶液的平均體積=20.00ml；根據(jù)已知方程式可得高錳酸根和草酸根的關(guān)系式為：2MnO4－—5C2O42－，滴定過程中消耗草酸根的物質(zhì)的量==0.001mol，則原100ml溶液中含草酸根的物質(zhì)的量=0.001mol×5=0.005mol,與二氧化錳反應(yīng)的草酸根的物質(zhì)的量=-0.001×5mol=0.015mol,則二氧化錳的物質(zhì)的量為0.015mol，質(zhì)量=87g/mol×0.015mol=0.1.305g，質(zhì)量分?jǐn)?shù)==59.32%；（3）根據(jù)反應(yīng)原理，消耗的高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)液體積偏大，高錳酸鉀消耗的草酸根離子偏大，二氧化錳消耗的草酸根離子會(huì)偏小，測(cè)定的二氧化錳的含量偏小。溶液轉(zhuǎn)移至容量瓶中，未將燒杯、玻棒洗滌，沒有洗滌燒杯、玻璃棒，會(huì)導(dǎo)致配制的樣品溶液的溶質(zhì)物質(zhì)的量減小，滴定是消耗的高錳酸鉀溶液偏小，測(cè)定的二氧化錳的含量結(jié)果偏高，故A錯(cuò)誤；滴定前尖嘴部分有一氣泡，滴定終點(diǎn)時(shí)消失，滴定前有氣泡，滴定時(shí)消耗的高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)液體積偏大，測(cè)定的二氧化錳含量偏低，故B正確；定容時(shí)，俯視刻度線，會(huì)導(dǎo)致配制的樣品溶液的體積偏小，溶液的濃度偏大，用高錳酸鉀溶液滴定時(shí)，消耗的高錳酸鉀溶液的體積偏大，測(cè)定的二氧化錳含量偏低，故C正確；滴定前仰視讀數(shù)，滴定后俯視讀數(shù)：滴定前仰視讀數(shù)，讀數(shù)會(huì)偏大，滴定后俯視讀數(shù)，讀數(shù)會(huì)偏小，最終計(jì)算結(jié)果偏小，消耗的高錳酸鉀溶液偏小，測(cè)定的二氧化錳含量偏高，故D錯(cuò)誤；錐形瓶水洗之后未用待測(cè)液潤(rùn)洗，錐形瓶不需要潤(rùn)洗，此操作正確，對(duì)滴定結(jié)果沒有影響，故E錯(cuò)誤。

考點(diǎn)：化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作